Dentro de un largo tubo de vidrio en un laboratorio en la planta baja de la Universidad de Harvard (EE. UU.) hay una copia en miniatura de la estratosfera.

Cuando visité al profesor de ingeniería, química y ciencias atmosféricas Frank Keutsch en otoño de 2019, me enseñó el laboratorio, donde el tubo, envuelto en aislamiento gris, se movía a lo largo de una banqueta ubicada en esquina. Al llenarlo con la combinación adecuada de gases, a temperatura y presión específicas, Keutsch y sus colegas habían simulado las condiciones de alrededor de 20 kilómetros sobre la superficie de la Tierra.

Al comprobar la reacción de varios productos químicos en este estado de ingravidez, el equipo esperaba probar el controvertido enfoque conocido como geoingeniería solar, que tiene como objetivo contrarrestar el cambio climático mediante la pulverización de partículas diminutas en la estratosfera para que refleje más la luz solar hacia al espacio.

Pero, lo que hay en ese tubo ¿"es realmente como la estratosfera?" se pregunta Keutsch, y añade: "Esa es la pregunta. Intentamos pensar en todo, pero yo diría que nunca se sabe".

Por eso, él y sus colegas, incluido el científico climático de la Universidad de Harvard David Keith, quieren trasladar sus experimentos de su estratosfera de juguete a la real. Esperan realizar una serie de vuelos científicos en globo, el primero de los cuales podría lanzarse este verano desde el Centro Espacial Esrange en Kiruna (Suecia).

"La verdad es que espero que nunca nos encontremos en la situación en la que esto tenga que llevarse a cabo de verdad, porque sigo pensando que se trata de un concepto muy arriesgado y que algo podría salir mal". Frank Keutsch, investigador principal de SCoPEx.

El primer vuelo se limitará a evaluará si el equipo y el software de la aeronave funcionan correctamente en la estratosfera, donde las temperaturas pueden caer por debajo de los -50 ˚C y la presión oscila entre una décima y una milésima parte de la que hay al nivel del mar. Pero en los lanzamientos posteriores, los investigadores esperan liberar pequeñas cantidades de partículas para dispersar la luz solar.

Dada la bajísima velocidad a la que el mundo está reduciendo sus emisiones de dióxido de carbono para evitar un cambio climático catastrófico, la geoingeniería solar podría ganar algo de tiempo. Pero, si se lleva a cabo a gran escala, también podría alterar los patrones climáticos de todo el planeta. Los efectos son impredecibles; en algunos lugares, incluso podrían ser desastrosos.

En las próximas semanas se espera que el comité asesor independiente que está revisando las cuestiones legales, éticas y ambientales relacionadas con el proyecto determine si el grupo debe continuar con el primer vuelo. El comité también tendrá que opinar antes de cualquier vuelo que aspire a liberar materiales y decidir qué pasos debería tomar el equipo de investigación para interactuar con la sociedad y los reguladores.

Si los lanzamientos se aprueban, algo que todavía se asocia a un gran signo de interrogación, serán los primeros experimentos de geoingeniería en la estratosfera. Pero incluso antes de dejar el suelo, los globos ya están generando críticas.

Demasiado peligroso

La idea de enfriar el planeta mediante la dispersión de partículas en la atmósfera que atenúen la luz solar y compensen parte del calentamiento provocado por las emisiones de gases de efecto invernadero, tiene un precedente: la naturaleza ya lo hace.

Las grandes erupciones volcánicas, como del Monte Pinatubo (Filipinas) en 1991, arrojan millones de toneladas de dióxido de azufre al cielo, reduciendo las temperaturas globales en los años siguientes. El dióxido de azufre emitido por las fábricas de carbón y los barcos también produce efectos refrigerantes medibles.

Para algunos críticos, la simple idea de llevarlo a cabo deliberadamente como una medida contra el cambio climático es una imprudencia, y mucho más como experimento. Algunos estudios han encontrado que la geoingeniería solar podría alterar significativamente los patrones de lluvia y reducir los rendimientos de algunos cultivos en ciertos lugares. Por otro lado, otros artículos han concluido que los efectos ambientales secundarios podrían ser pequeños si la geoingeniería se realiza de manera moderada.

Pero, salvo algunas excepciones a pequeña escala, hasta la fecha toda la investigación de geoingeniería se ha realizado mediante modelos informáticos y experimentos de laboratorio. Por eso, Keutsch y sus colegas argumentan que sus pruebas con globos son el siguiente paso esencial.

La idea básica de sus experimentos, denominados SCoPEx y propuestos por primera vez en 2014, consiste en lanzar un globo, equipado con hélices y sensores, que libere hasta dos kilogramos de partículas submicrométricas en una columna de aproximadamente un kilómetro de longitud. Un avión comercial expulsa cantidades similares de material cada minuto, señala Keith.

Luego, el globo atravesaría la columna y zigzaguearía lentamente desde la dirección opuesta. Sus sensores intentarían medir hasta dónde se dispersan las partículas, cómo interactúan con otros gases y cuánta luz solar reflejan. Cualquier dato encontrado se podría introducir en los modelos informáticos para mejorar nuestra comprensión de lo que los efectos de la pulverización de cientos de miles a millones de toneladas de partículas.

Por ahora, el equipo espera realizar una serie de pequeños vuelos durante varios años. Al principio, pretenden liberar un fino polvo de carbonato de calcio, el ingrediente principal de la tiza; pero más adelante, quieren probar otros materiales, probablemente incluido el ácido sulfúrico (que es el subproducto del dióxido de azufre liberado por los volcanes).

Pero algunos temen que incluso estos experimentos tan limitados sean demasiados arriesgados. El codirector del Institute for Carbon Removal Law & Policy de American University, Wil Burns, cree que antes de empezar con los experimentos al aire libre, debería haber un intento de alcanzar algún tipo de consenso global sobre si la sociedad debería usar una herramienta de este tipo alguna vez.

Para él, la respuesta es no porque se desconocen los impactos ambientales. Los desafíos de manejar una herramienta de este tipo son inmensos: un único país podría llevar a cabo la geoingeniería solar por sí solo, pero todos los demás se verían afectados. Y las generaciones futuras podrían acabar obligadas a gestionar esos efectos durante cientos de años. Y añade que no podemos saber qué impacto real tendría escala planetaria hasta que esté completamente desplegado, y si eso ocurre, ya estaremos atrapados en sequías y otros peligros hasta que los efectos disminuyan.

Algunos grupos ambientalistas y críticos de la geoingeniería están pidiendo a las autoridades gubernamentales de Suecia, donde se lanzaría el primer vuelo de SCoPEx, y a los jefes de la Corporación Espacial Sueca, que los gestionaría, que se opongan a los experimentos. Argumentan que, aunque la investigación en sí misma no presenta riesgos ambientales, sí crea un "terreno resbaladizo hacia la normalización y el despliegue" de una herramienta peligrosa y poderosa.

La geoingeniería solar "es una tecnología con el potencial de consecuencias extremas y destaca como peligrosa, impredecible e inmanejable. No hay justificación para probar y experimentar con una tecnología que parece ser demasiado peligrosa para ser utilizada", escribieron en una carta emitida por Greenpeace Suecia, Biofuelwatch y otros grupos.

El investigador reacio

Keutsch cree que se trata de un temor "muy válido" que los experimentos de geoingeniería aumenten las probabilidades de que la tecnología se acabe usando. Durante una entrevista en su oficina, me confesó que él mismo creía que la geoingeniería representa el camino equivocado de abordar el cambio climático. Lo comparó con los opiáceos que, aunque alivian el dolor agudo, abren la puerta a otros problemas como la adicción. La solución mucho más segura y eficaz sería reducir rápidamente las emisiones de gases de efecto invernadero.

No obstante, Keutsch teme que el cambio climático esté tan avanzado y probablemente resulte tan perturbador que alguna nación desesperada siga adelante con la geoingeniería de todos modos. Un anterior estudio de la Universidad de Harvard descubrió que el coste de desarrollar y volar una flota de aviones especializados para realizar ese trabajo costaría tan solo 2.000 millones de dólares (1.643 millones de euros) al año, lo que lo pondría al alcance económico de muchos países.

Dado que es la única herramienta que podría marcar una diferencia real en las temperaturas globales dentro del período de una legislatura, podría convertirse en una opción muy atractiva en países que sufren olas de calor mortales, sequías, hambrunas, incendios o inundaciones. Usarla sin investigación suficiente sería "muy peligroso", opina Keutsch.

Foto: El profesor de Harvard Frank Keutsch, investigador principal de SCoPEx. Créditos: Eliza Grinnell, Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de Harvard

El investigador amplía: "La gente piensa que como investigo la geoingeniería, quiero hacer geoingeniería. Pero, en realidad, mi firme opinión es que de verdad espero que nunca nos encontremos en una situación en la que realmente tenga que llevarse a cabo, porque sigo pensando que se trata de un concepto muy arriesgado y que algo podría salir mal. Sin embargo, al mismo tiempo, también creo que es muy importante comprender mejor cuáles pueden ser esos riesgos. Y creo que para la investigación directa que más me interesa, deberíamos saber si existe algún tipo de material capaz de reducir significativamente los riesgos".

La supervisión

Al principio, el equipo esperaba comenzar los vuelos en globo ya en 2018 en Tucson (EE. UU.), y después estudió las posibilidades de hacerlo en Nuevo México (EE. UU.). Decidieron trasladar el primer intento a Suecia debido a la "COVID-19 y otros desafíos logísticos y de programación", según la página web del proyecto.

Parte del retraso se debió a la decisión del equipo de Keutsch de crear un comité independiente para evaluar los impactos éticos y legales de los experimentos propuestos. No era obligatorio tenerlo, ya que esa investigación no cuenta con fondos federales. (De hecho, cuando se inició el proyecto, no existía ninguna financiación federal de Estados Unidos para la investigación en geoingeniería. El proyecto funciona con fondos propios de la Universidad de Harvard y con las donaciones de particulares y grupos, entre ellos Bill Gates, la Fundación William y Flora Hewlett, la Fundación Alfred P. Sloan, y otros.)

Pero la antigua directora asociada del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore Jane Lon recomendó encarecidamente que se creara un comité externo de evaluación. (También ayudó a elegir a su presidente). "Para el futuro de esta tecnología, era importante que no se los viera como malos científicos realizando algún experimento loco sin ninguna supervisión", asegura.

Destaca que los experimentos, tal y como se propusieron al principio, son a muy pequeña escala y es poco probable que representen peligros para la salud o el medio ambiente. Pero el comité obliga a los investigadores a describir para qué sirve su trabajo y a abordar las preocupaciones de la sociedad, señala Long.

El comité ya ha publicado un informe con sugerencias sobre cómo el equipo de investigación debe comunicarse con la sociedad antes de realizar cualquier vuelo liberando partículas. Entre otras cosas, recomienda crear un libro informativo para explicar los problemas e invitar a las personas que viven cerca de la ruta del vuelo de los globos a "participar en un diálogo de deliberación sobre el experimento en sí, así como sobre la gestión de la investigación de geoingeniería solar".

Sin embargo, Burns y otros argumentan que en el comité faltan algunas voces cruciales, incluidas las de los críticos de la geoingeniería y las de representantes de países en vías de desarrollo. Cree que estos puntos ciegos son evidentes en el informe inicial del comité. El investigador señala: "Se da por sentado, y en cierto modo muestra el sesgo, que solo estamos involucrados en el compromiso público para averiguar cómo pasar a la siguiente etapa de los experimentos de campo, y eso parece estar creando una especie de conclusión anticipada sobre qué pasará y qué debería pasar".

Lo que se podría descubrir

El equipo de Keutsch ya ha realizado simulaciones por ordenador para analizar cómo las partículas liberadas se disiparían en el aire. Si empiezan a probarlo de verdad, deberían ser capaces de medir con mayor precisión cómo las partículas de carbonato de calcio o ácido sulfúrico se esparcen o se agrupan y eso sería una prueba crucial de la eficacia de estos materiales para la geoingeniería. Si las partículas son demasiado grandes, se hundirán demasiado rápido saliendo de la estratosfera, lo que requerirá más materiales para dispersar la misma cantidad de la luz solar.

Otra cuestión clave reside en averiguar cómo reaccionarán las partículas con otras sustancias químicas de la estratosfera, en concreto el carbonato de calcio, ya que no se produce allí de forma natural.

El equipo eligió el carbonato de calcio en vez de los sulfatos por dos razones: los sulfatos afectan la capa protectora de ozono y, aunque tienen un efecto refrigerante en la superficie de la Tierra, calientan la estratosfera. Eso podría alterar los patrones climáticos de formas que podrían ser difíciles de prever. Keutsch afirma: "Se trata de intentar meterse con el sistema de la Tierra de maneras que no creo que nuestros modelos puedan predecir bien".

No obstante, el carbonato de calcio tiene sus propias incógnitas. Esos experimentos en el tubo de vidrio encontraron que no tiene una reactividad alta con los compuestos que encontrará en la estratosfera. Pero la forma en la que interactúa con otros químicos en la estratosfera real podría afectar la cantidad de radiación ultravioleta que se absorbe y la cantidad de la luz solar que se dispersa.

Los datos que obtengan los vuelos podrían ayudar a mejorar nuestra comprensión de la cantidad de materiales que podrían ser necesarios para reducir las temperaturas globales, qué riesgos podría suponer su liberación, o si la idea funcionará.

Pero todavía habrá límites reales en lo que los investigadores serán capaces de descubrir a partir de los experimentos con esos globos diminutos. No podrán detectar el destino a largo plazo de las partículas liberadas en la estratosfera, porque rápidamente se diluirán demasiado como para poder detectarlas. Además, Keutsch reconoce que simplemente hay algunas cosas que no se sabrán hasta que alguien implemente la geoingeniería solar a gran escala.

El científico concluye: "El sistema de la Tierra es muy complejo. No creo que podamos predecirlo por completo. Nunca podremos estar realmente seguros de lo que sucederá cuando esto se haga".